Alamin ang Mga Pangunahing Kaalaman ng 3 Phase AC Induction Motor at Kontrol Nito gamit ang SVPWM

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang ilan sa mga kalamangan tulad ng mababang gastos, masungit na disenyo na hindi gaanong kumplikado, at madaling mapanatili ang mga resulta ng AC motor sa marami sa mga pagpapatakbo sa industriya ay ginaganap sa paggamit ng Mga AC drive kaysa sa DC drive. Ang motor na induction ng AC ay isang espesyal na uri ng de-kuryenteng motor na mayroong sariling mga tipikal na katangian at pagganap sa mga tuntunin ng pagsisimula, kontrol sa bilis, proteksyon, at iba pa.

AC Induction Motor

AC Induction Motor



Ang pagganap sa isang malawak na hanay ng Ginagawa ng mga application ang mga three-phase induction motor mananagot para sa 85 porsyento ng naka-install na kapasidad ng mga pang-industriya na sistema ng pagmamaneho. Talakayin natin ang pangunahing impormasyon tungkol sa motor na ito at ang espesyal na diskarte sa pagkontrol ng SVPWM.


Tatlong Phase AC Induction Motor

Ang three-phase AC induction motor ay isang umiikot na electric machine na idinisenyo upang mapatakbo sa isang tatlong-phase na supply. Ang 3 phase motor na ito ay tinatawag ding asynchronous motor. Ang mga AC motor na ito ay may dalawang uri: mga motor na induction na uri ng ardilya at slip-ring . Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng motor na ito ay batay sa paggawa ng isang umiikot na magnetic field.



3 Phase Induction Motor Construction

Ang mga tatlong-phase na motor na ito ay binubuo ng isang stator at isang rotor at sa pagitan nito ay walang koneksyon sa elektrisidad. Ang mga stator at rotors ay itinayo gamit ang paggamit ng mga high-magnetic core na materyales upang mabawasan ang hysteresis at eddy kasalukuyang pagkalugi.

3 Phase Induction Motor Construction

3 Phase Induction Motor Construction

Maaaring maitayo ang frame ng stator gamit ang cast iron, aluminyo, o pinagsama na bakal. Ang stator frame ay nagbibigay ng kinakailangang proteksyon at mekanikal na mekanikal para sa stator na nakalamina core, paikot-ikot, at iba pang mga kaayusan para sa bentilasyon. Ang stator ay nasugatan ng tatlong-phase na paikot-ikot na kung saan ay nagsasapawan sa bawat isa sa isang 120-degree phase shift na nilagyan ng mga slotted laminations. Ang anim na dulo ng tatlong paikot-ikot na ay inilabas at konektado sa terminal box upang ang mga winding na ito ay nasasabik sa pamamagitan ng tatlong-pangunahing pangunahing supply.

Ang mga windings na ito ay tanso ng wire na insulated na may barnisan na nilagyan ng insulated slotted laminations. Sa lahat ng mga temperatura sa pagtatrabaho, ang impregnated varnish na ito ay mananatiling matibay. Ang mga paikot-ikot na ito ay may mataas na pagkakabukod na paglaban at mataas na paglaban sa saline na kapaligiran, kahalumigmigan, mga alkaline na usok, langis, at grasa, atbp Alinmang nababagay sa antas ng boltahe, ang mga paikot na ito ay konektado mga koneksyon sa bituin o delta .


Squirrel Cage Induction Motor

Squirrel Cage Induction Motor

Ang rotor ng three-phase AC induction motor ay naiiba para sa mga slide-ring at squirrel-cage induction motors. Ang rotor sa uri ng slip-ring ay binubuo ng mabibigat na aluminyo o mga bar ng tanso na naikli sa magkabilang dulo ng silindro na rotor. Ang baras ng induction motor ay suportado sa dalawang mga bearings sa bawat dulo upang matiyak ang libreng pag-ikot sa loob ng stator at upang mabawasan ang alitan. Ito ay binubuo ng isang salansan ng mga bakal na laminasyon na pantay na puwang ng puwang na sinusuntok sa paligid ng paligid nito kung saan inilalagay ang hindi naka-insulang mabigat na aluminyo o mga bar na tanso.

Ang isang slip-ring-type rotor ay binubuo ng three-phase winding na internal na may bituin sa isang dulo, at ang iba pang mga dulo ay dinala sa labas at konektado sa mga slip ring na naka-mount sa rotor shaft. At para sa pagbuo ng isang mataas na panimulang metalikang kuwintas ang mga winding na ito ay konektado sa rheostat sa tulong ng mga carbon brushes. Ang panlabas na risistor o rheostat na ito ay ginagamit lamang sa pagsisimula ng panahon. Kapag naabot ng motor ang normal na bilis, ang mga brush ay maikli, at ang sugat ng rotor ay gumagana bilang isang squirrel cage rotor.

Prinsipyo ng Pagpapatakbo ng 3-Phase Induction Motor

Prinsipyo ng Pagpapatakbo ng 3-Phase Induction Motor

Prinsipyo ng Pagpapatakbo ng 3-Phase Induction Motor

  • Kapag ang motor ay nasasabik sa isang tatlong-bahagi na supply, ang three-phase stator winding ay gumagawa ng isang umiikot na magnetic field na may 120 displacement sa isang pare-pareho na lakas na umiikot sa kasabay na bilis. Ang nagbabagong magnetic field na ito ay pumuputol sa mga conductor ng rotor at nagpapahiwatig ng isang kasalukuyang sa kanila ayon sa prinsipyo ng mga batas ni Faraday ng electromagnetic induction. Habang ang mga conductor ng rotor na ito ay pinaikling, ang kasalukuyang nagsisimulang dumaloy sa mga konduktor na ito.
  • Sa pagkakaroon ng magnetic field ng stator, ang mga conductor ng rotor ay inilalagay, at samakatuwid, ayon sa prinsipyo ng lakas na Lorenz, isang mekanikal na puwersa ang kumikilos sa konduktor ng rotor. Kaya, ang lahat ng puwersa ng conductor ng rotor, ibig sabihin, ang kabuuan ng mga puwersang mekanikal ay gumagawa ng metalikang kuwintas sa rotor na may kaugaliang ilipat ito sa parehong direksyon ng umiikot na magnetic field.
  • Ang pag-ikot ng konduktor ng rotor na ito ay maaari ding ipaliwanag ng batas ni Lenz na nagsasabi na ang sapilitan na mga alon sa rotor ay salungat sa sanhi ng paggawa nito, dito ang oposisyon na ito ay umiikot na magnetic field. Ang resulta na ito ang rotor ay nagsisimulang umiikot sa parehong direksyon ng stator na umiikot na magnetic field. Kung ang bilis ng rotor ay higit sa bilis ng stator, walang kasalukuyang mag-uudyok sa rotor dahil ang dahilan para sa pag-ikot ng rotor ay ang relatibong bilis ng mga rotor at stator magnetic field. Ang stator na ito at ang pagkakaiba sa larangan ng rotor ay tinatawag na slip. Ito kung paano ang isang 3-phase motor ay tinawag na isang asynchronous machine dahil sa kaugnayang pagkakaiba-iba ng bilis sa pagitan ng stator at ng rotors.
  • Tulad ng tinalakay sa itaas, ang kamag-anak na bilis sa pagitan ng stator field at ng mga rotor conductor ay sanhi upang paikutin ang rotor sa isang partikular na direksyon. Samakatuwid, para sa paggawa ng pag-ikot, ang bilis ng rotor na Nr ay dapat palaging mas mababa kaysa sa bilis ng stator na patlang na Ns, at ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang mga parameter na ito ay nakasalalay sa pag-load sa motor.

Ang pagkakaiba-iba ng bilis o ang slip ng AC induction motor ay ibinibigay bilang

  • Kapag ang stator ay nakatigil, Nr = 0 kaya ang slip ay nagiging 1 o 100%.
  • Kapag ang Nr ay nasa kasabay na bilis, ang slip ay magiging zero kaya't ang motor ay hindi kailanman tumatakbo sa kasabay na bilis.
  • Ang slip sa 3 phase induction motor mula sa walang pag-load hanggang sa buong pag-load ay tungkol sa 0.1% hanggang 3% na ang dahilan kung bakit ang mga induction motor ay tinawag bilang pare-parehong bilis ng mga motor.

Pagkontrol ng SVPWM ng 3 Phase Induction Motor

Kadalasan para sa pagkontrol sa mga induction motor, PWM inverter-based drive ang ginagamit. Kung ihahambing sa mga nakapirming dalas ng drive, ang mga ito Pagkontrol ng dives ng PWM ang parehong lakas ng boltahe at dalas ng kasalukuyang pati na rin ang boltahe na inilapat sa induction motor. Sa pamamagitan ng pagbabago ng mga signal ng PWM na inilapat sa mga switch ng power switch, iba-iba din ang dami ng naihatid ng mga drive na ito upang makamit ang three-phase induction motor speed control.

Pagkontrol ng SVPWM ng 3 Phase Induction Motor ng Edgefxkits.com

Pagkontrol ng SVPWM ng 3 Phase Induction Motor ng Edgefxkits.com

Ang isang bilang ng mga scheme ng Pulse width modulation (PWM) ay ginagamit para sa pagkontrol ng mga three-phase motor drive. Ngunit ang pinaka-malawak na Sine PWM (SPWM) at space vector PWM (SVPWM) ay ginagamit. Kung ihahambing sa SPWM, ang kontrol ng SVPWM ay nagbibigay ng isang mas mataas na antas ng pangunahing boltahe at nabawasan ang nilalaman ng pagharmonya. Nabigyan namin dito ang isang praktikal na pagpapatupad ng paggamit ng SVPWM na ito 8051 microcontrollers .

Sa circuit sa ibaba, ginagamit ang isang three-level voltage inverter para sa pagkuha ng tatlong output voltages depende sa boltahe ng DC bus. Ang solong-phase na supply ay naitama upang makapagtustos ng DC power sa parehong microcontroller circuit at inverter circuit.8051 Ang Microcontroller ay na-program upang makabuo ng mga signal ng SVPWM na ibinibigay sa driver ng IC na gate.

I-block ang Diagram ng SVPWM Control ng 3 Phase Induction Motor ng Edgefxkits.com

I-block ang Diagram ng SVPWM Control ng 3 Phase Induction Motor ng Edgefxkits.com

Ang circuit ng inverter ay binubuo ng anim na MOSFET upang makabuo ng isang variable na three-phase supply, para sa bawat phase dalawang MOSFET ang na-deploy. Ang mga gate ng MOSFET na ito ay konektado sa driver ng gate na IC. Sa pagtanggap ng mga signal ng PWM mula sa switch ng driver ng microcontroller gate ang MOSFETs upang ang variable AC output boltahe ay ginawa. Samakatuwid, ang variable na AC na ito na may pagbabago sa boltahe at dalas ay magkakaiba-iba ang bilis ng motor .

Ito ang pangunahing impormasyon sa AC induction motor na may konstruksyon at prinsipyo ng pagtatrabaho. Bilang karagdagan sa ito, ang pamamaraan ng SVPWM ng pagkontrol sa bilis ng motor ay may maraming kalamangan kaysa sa iba pang mga diskarte sa PWM tulad ng nakita natin sa itaas. Kung mayroon kang pagdududa tungkol sa ang microcontroller ng programa para sa pagpapatupad ng diskarteng SVPWM dito, maaari kang makipag-ugnay sa amin sa pamamagitan ng pagkomento sa ibaba.

Mga Kredito sa Larawan:

  • AC Induction Motor ni wikimedia
  • 3 Phase Induction Motor Construction ng elektronikong disenyo
  • Slip-ring at Squirrel-cage Induction Motors ni tpub
  • Prinsipyo ng Pagpapatakbo ng 3-Phase Induction Motor ng blogspot